一、前言
“什么是最佳倾角？”
在我刚从事光伏电站设计时【shí】，我会毫【háo】不犹豫的回答，当然是全年发【fā】电量【liàng】最多的倾角时最佳【jiā】倾角！然而，随【suí】着【zhe】接触项【xiàng】目【mù】的【de】增加，特别是接触的分布式项目增加【jiā】后，我却【què】不敢【gǎn】轻易说“最佳倾角”的【de】概念了。
地面【miàn】电站的边界【jiè】条【tiáo】件、要求基本【běn】相同，标准【zhǔn】简单、统【tǒng】一；而分【fèn】布【bù】式【shì】项目的【de】屋顶却各不【bú】相同，业主的个性化需求明显，设计师也要为其【qí】量身定做“最佳倾角”。
二、对发电量特别关注的业主
发电量直接决定【dìng】了项目【mù】的经济效益【yì】，往往是【shì】业主关注的第一要素。对于大部分项目而【ér】言【yán】，发电量【liàng】最大的【de】倾角就【jiù】是“最佳倾角”。
对于追【zhuī】求发电量最大的这类项【xiàng】目，我们要用专业软件对【duì】不【bú】同角【jiǎo】度的发电量进行测算。本【běn】文选【xuǎn】择了不同【tóng】纬【wěi】度的4个点，说明【míng】倾角对【duì】发电【diàn】量的影响，如下图【tú】。
图【tú】1：倾角为0~90°时，不同纬度倾【qīng】斜面【miàn】上的【de】辐【fú】射量与最【zuì】大值时的差值
从图1和表1可以看出：
1）纬度【dù】越低的【de】地【dì】方，平【píng】铺时发电【diàn】量损失越少；纬度【dù】越高的地方，垂直时发【fā】电量损失越少。
2）不同角【jiǎo】度时倾斜面【miàn】上【shàng】的辐射量与最大值【zhí】时的差值【zhí】，呈【chéng】抛物线【xiàn】形状。即，差值非【fēi】均匀分布，而是【shì】在最大值附近，差值很小；离最大值越远，差值会快速增大。因【yīn】此，在最大【dà】值附近，辐射【shè】量差值非常小。
下图为在最大值附近，不同倾角的辐射量差值。
图2 不同地点，最大值附近，倾斜面上的辐射量与最大值时的差值
从上图可以看出，在【zài】最大【dà】值附近【jìn】±5°，辐射量【liàng】的差【chà】值在3‰以内。因此，带来的发电量差【chà】异小【xiǎo】。
三、对装机量特别关注的业主
对于【yú】屋顶面积有【yǒu】限、使用成本高、项【xiàng】目电【diàn】价高的项目，业【yè】主希望尽【jìn】量增加装机容【róng】量。
增加装机容量→减少阵列间距→减少阵列倾角→减少发电量
此时，就【jiù】要做一【yī】个【gè】详细的测算，是【shì】增加装机容量【liàng】、减少发电量划算，还【hái】是尽量多发【fā】电划算。
以【yǐ】一个【gè】常规设计为例进行说明。假设混凝土【tǔ】屋【wū】顶【dǐng】、采用【yòng】265W组件（尺寸为1.65×0.992m）竖向布置，则【zé】宽度【dù】为3.3m。
采【cǎi】用不同纬【wěi】度的【de】3个点进行测算，随着阵列倾角【jiǎo】的变化【huà】，倾斜面上的辐【fú】射量、装机容量变化如【rú】下表。
从表2~4可以看出，在纬度【dù】较【jiào】高地区，发电量【liàng】最大的倾【qīng】角【jiǎo】附近，略微降低倾角，发电量会有小幅降低，但装机容【róng】量【liàng】会较【jiào】大【dà】增加【jiā】；在纬度很低的地方，降低倾角，发电量降【jiàng】低【dī】，装【zhuāng】机容量【liàng】也会【huì】略微降低【dī】。
在纬【wěi】度较高（表2中【zhōng】的点【diǎn】）和纬度较低（表【biǎo】3中【zhōng】的点）的地方选择两个点，进行发电量和【hé】装机量【liàng】的比较【jiào】，如【rú】下表所示。
从上表可【kě】以看出【chū】，当安装【zhuāng】角度由最佳倾角降低3度【dù】，两【liǎng】个地方【fāng】的发电量【liàng】均【jun1】降低千分之一以内，但装【zhuāng】机量却增【zēng】加3%和5.5%，增【zēng】加明显。
在【zài】实际分布式项目【mù】中【zhōng】，如果业主希望增加装机容量，或者房屋租金【jīn】较贵，可以考虑【lǜ】适当【dāng】降低阵【zhèn】列【liè】倾角。由于【yú】每个项目【mù】的电【diàn】价、房屋租金各异，具体提高【gāo】发电量划【huá】算【suàn】还【hái】是增加装机容量划算，在实际项目中要详细计算。
因此，对【duì】于追求装机容量的业【yè】主【zhǔ】，“最佳倾【qīng】角【jiǎo】”可能是一【yī】个在发电量最大的基础上略微调低【dī】的角度【dù】。
四、对功率输出特性特别关注的业主
在某些自发自用项目中，
有的业主夏季用电量大，夏季发电量高可以提高自发自用比例；
有的业主冬季用电量大，冬季发电量高可以提高自发自用比例；
而有的业主则追求各月的发电量的均匀、稳定。
通过调整方阵倾角，可以在一定程度上满足业主的个性化需求。
在纬【wěi】度较高的地【dì】区，当倾角【jiǎo】不【bú】同【tóng】时，倾斜面上辐【fú】射量在【zài】各个月份的月总辐射量变化【huà】如下图。
图3 纬度为40.6°时，不同倾角时，倾斜面上的月总辐射量
从上图【tú】可以【yǐ】看出，当倾角大时，冬季发【fā】电【diàn】量较大【dà】；当倾角小时，夏【xià】季发【fā】电量较大；倾角【jiǎo】对倾斜面上月总辐射【shè】量的变化影响【xiǎng】十分明显。
而在低纬度地区，倾角的【de】变化对倾斜【xié】面上【shàng】月总辐射量的变化影【yǐng】响则不【bú】显著，如下【xià】图。
图4 纬度为21.2时，不同倾角时，倾斜面上的月总辐射量
从表5、6可以看出：
采用【yòng】发电量最大时的倾角，各月总辐射量的相对标【biāo】准偏差最小，即不同月份【fèn】的【de】总辐射【shè】量相差最小，各月【yuè】的发电【diàn】量输出【chū】稳定性【xìng】较好。
因此，对于夏季【jì】用电量大的用户，较小的【de】角度是“最【zuì】佳倾角”；对【duì】于冬季用电量大的用户，较大的角度【dù】是“最佳【jiā】倾角”；对于追求【qiú】全年各【gè】月输出【chū】稳定【dìng】的用户【hù】，则发电量【liàng】最大的【de】角度才是“最佳倾角”。
在纬度较高的地【dì】方（40.6°）固定可调支架能明【míng】显提高发电量，使用能获得【dé】较【jiào】好的经济效益【yì】；
在低纬度【dù】的地方（21.2°），使【shǐ】用固定【dìng】可调支架对发电量【liàng】提高不明显，使【shǐ】用的意义不【bú】大。
五、小结
对于追求【qiú】发电量的用户，倾斜面上【shàng】辐射量最【zuì】大的【de】角度是“最佳倾角”；
对于追【zhuī】求装机量的用户，倾斜面上【shàng】辐射【shè】量最大【dà】时略微调【diào】低的【de】角度【dù】是“最佳倾角”；
对于夏季用电量大的用户，较小的角度是“最佳倾角”；
对于冬季用电量大的用户，较大的角度是“最佳倾角”；
对于追【zhuī】求全年【nián】各月输出稳定的用【yòng】户【hù】，则发电量最大的角度【dù】才【cái】是“最佳倾角”。
